eISSN: 2721-5717; pISSN: 2747-2124

## ZONA LAUT

## JOURNAL OF OCEAN SCIENCE AND TECHNOLOGY INNOVATION

## Times New Roman 11 Italic-
PEMANFAATAN PENGINDRAAN JARAK JAUH TERHADAP PEMETAAN SEBARAN KLOROFIL DI PERAIRAN BELAWAN
Iksan Zakiya 1 , Alaudin 1* , Burhanis 1 , Roni Arif Munandar 2 , Muammar Kadhafi 3
1 Program Studi lmu Kelautan, Universitas Teuku Umar, Aceh, Indonesia
2 Program Studi Sumber Daya Akuatik, Universitas Teuku Umar, Aceh, Indonesia
3 Program Studi Pemanfaatan Sumber Daya Perikanan, Universitas Brawijaya, Malang, Indonesia e-mail: alaudin@utu.ac.id
Times New Roman 11 Italic-
- Abstrak
Klorofil-a  adalah  salah  satu  parameter  kualitas  perairan  yang  penting  di  laut.  Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  April 2022  di  Perairan  Belawan  Provinsi  Sumatera  Utara  dengan  tujuan  untuk  mengetahui  tingkat  konsentrasi  klorofil-a  di perairan  tersebut.  Metode  yang  digunakan  yaitu  survey  dan  ekstraksi  data  citra  satelit  Aqua  MODIS  menjadi  Data ASCII dan Data image menggunakan aplikas seaDAS. Nilai konsentrasi klorifil-a yang di dapat pada perairan belawan yaitu  3.35-5.91  mg/m³  dan  memiliki  nilai  rata-rata  sekitar  4.65  mg/m³.  Perairan  belawan  pada  april  2022  mengalami konsentrasi klorofil-a yang tinggi.
Kata kunci: Klorofil, Pengindraan jarak jauh, Aqua MODIS, Belawan

## Abstract
Chlorophyll-a is one of the important water quality parameters in the sea. This research was conducted in April 2022 in the  Belawan  Waters  of  North  Sumatra  Province  with  the  aim  of  knowing  the  level  of  chlorophyll-a  concentration  in these waters. The method used is survey and extraction of Aqua MODIS satellite image data into ASCII data and image data using the seaDAS application. The value of chlorifyll-a concentration obtained in Belawan waters is 3.35-5.91 mg / m³  and  has  an  average  value  of  about  4.65  mg  /  m³.  Belawan  waters  in  April  2022  experienced  high  chlorophyll-a concentrations.
Keywords : Chlorophyll, Remote Sensing, Aqua MODIS, Belawan
Times New Roman 11 Italic-

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia adalah negara kepulauan terbesar di dunia karena memiliki luas laut dan jumlah pulau yang besar. Panjang  pantai  Indonesia  mencapai  95.181  km2  dengan  luas  wilayah  laut  5,4  juta  km2,  mendominasi  total luas teritorial Indonesia sebesar 7,1 juta km 2 . Potensi tersebut menempatkan Indonesia sebagai  negara yang dikaruniai  sumber  daya  kelautan  yang  besar  termasuk  kekayaan  keanekaragaman  hayati  dan  non  hayati kelautan terbesar.
Perairan  umum  Indonesia  yang  meliputi  dua  pertiga  wilayah  tanah  air  Indonesia  memiliki  potensi sumberdaya  hayati  perikanan  yang  besar  dan  belum  seluruhnya  dapat  dikelola.  Perairan  Indonesia merupakan  kawasan  pelayaran  Internasional  yang  padat  serta  berada  pada  garis  khatulistiwa  dimana mempunyai  peranan  yang  penting  dalam  proses  perubahan  iklim  baik  lokal  maupun  global.  Dinamika  laut regional  dan  suhu  permukaan  laut  (SPL)  merupakan  faktor  penting  yang  mempengaruhi  dinamika  iklim regional dan iklim global [1].
Perairan belawan merupakan perairan terbuka yang berhubungan langsung dengan aliran sungai deli. Sungai deli  merupakan  salah  satu  sungai  yang  membelah  kota  medan  hingga  ke  medan  utara  dan  bermuara  ke perairan belawan. Kawasan belawan adalah  kawasan pelabuhan bertaraf internasional yang di padati industri dan  pemukimam  serta  fasilitas  fasilitas  umum  lainnya  [2].  Dan  perairan  belawan  juga  memiliki  pelabuhan pelayaran internasional yang langsung menghubungkan rute Asia dengan Timur Tengah, Eropa, dan Afrika. Klorofil adalah pigmen pemberi warna hijau pada tumbuhan, alga dan bakteri fotosintetik. Senyawa ini yang berperan dalam proses fotosintesis tumbuhan dengan menyerap dan mengubah tenaga cahaya menjadi tenaga kimia. utama dari klorofil yaitu memanfaatkan energi matahari, memicu fiksasi C02 menjadi karbohidrat dan menyediakan  dasar  energetik  bagi  ekosistem  secara  keseluruhan.  Dan  karbohidrat  yang  dihasilkan fotosintesis  melalui  proses  anabolisme  diubah  menjadi  protein,  lemak,  asam  nukleat  dan  molekul  organik lainnya.  Untuk  proses  fotosintesis  tumbuhan  memerlukan  klorofil,  maka  klorofil  umumnya  disintesis  pada daun  untuk  menangkap  cahaya  matahari  yang  jumlahnya  berbeda  pada  tiap  spesies  tergantung  dari  faktor lingkungan  dan  genetiknya  [3].  Klorofil-a  juga  merupakan  pigmen  yang  terdapat  dalam  fitoplankton  yang berperan  penting  dalam  proses  fotosintesis.  Untuk  menggetahui  tingkat  kesuburan  dan  kualitas  suatu perairan,  dapat  di  nilai  dari  tingkat  konsentrasi  klorofil-a  yang  ada  di  perairan. Klorofil-a  adalah  pigmen fotosintesis  yang  penting  bagi  organisme  air.  Pigmen  ini  berfungsi  untuk  menyerap  energi  cahaya  dalam proses fotosintesis. Klorofil-a paling banyak menyerap cahaya pada panjang gelombang 430 nm dan 663 nm. Selain  klorofil-a,  terdapat  juga  klorofil-b  dan  klorofil-c  yang  dimiliki  oleh  fitoplankton.  Namun,  klorofil-a adalah  jenis  klorofil  yang  paling  banyak  ditemukan  pada  fitoplankton,  sehingga  konsentrasi  fitoplankton sering diukur dalam bentuk konsentrasi klorofil-a. Di dalam ekosistem laut, klorofil-a di permukaan air dapat digunakan sebagai indikator produktivitas biologis dan dapat dikaitkan dengan produksi ikan. [4].
Klorofil-a  merupakan  pigmen  penting  yang  diperlukan  fitoplankton  dalam  melakukan  proses  fotosintesis. Fitoplankton  berperan  sebagai  produsen  primer  dalam  rantai  kehidupan  di  laut,  sehingga  keberadaannya sangat penting sebagai dasar kehidupan di laut. Konsentrasi klorofil di suatu perairan dapat menggambarkan besarnya  prodüktifitas  primer  disuatu  perairan  Sebaran  dan  tingkat  konsentrasi  klorofil-a  berhubungan dengan  kondisi  oseanografis  suatu  perairan.  Sebaran  klorofil-a  di  laut  bervariasi  secara  geografis  maupun berdasarkan kedalaman perairan. Intensitas cahaya matahari, nutrien (terutama nitrat, fosfat dan Silikat), dan arus  merupakan  parameter-parameter  fisik  kimia  Yang  mengatur  dan  mempengaruhi  sebaran  klorofll-a  di suatu  perairan. Sebaran  klorofil-a  di  dalam  kolom  perairan  sangat  tergantung  pada  konsentrasi  nutrien. Kandungan  klorofil-a  dapat  digunakan  sebagai  ukuran  banyaknya  fitoplaknton  pada  suatu  perairan  tertentu dan dapat digunakan sebagai petunjuk produktivitas perairan [5,6]
Perkembangan  teknologi  penginderaan  jarak  jauh  dalam  bidang  kelautan  telah  memungkinkan  pengamatan sebaran  klorofil-a  serta  berbagai  parameter  oseanografi  lainnya  tanpa  harus  secara  fisik  mengenai  atau menyentuh objek di permukaan laut. Keberadaan sensor-sensor yang mampu memantau konsentrasi klorofil- a  permukaan  laut telah  membantu  dalam  studi  tentang  produktivitas  primer  perairan,  interpretasi  klorofil-a, distribusi klorofil-a, variabilitas suhu permukaan laut, penentuan daerah penangkapan berdasarkan parameter oseanografi, dan masih banyak lagi.
Teknologi  penginderaan  jarak  jauh  memungkinkan  para  ilmuwan  dan  peneliti  untuk  mendapatkan  data secara  cepat,  luas,  dan  konsisten,  yang  pada  gilirannya  dapat  digunakan  untuk  memahami  dan  mengelola ekosistem  laut  dengan  lebih  efektif.  Berbagai  pelacakan  dan  pemantauan  berkesinambungan  terhadap sebaran  klorofil-a  dan  parameter  oseanografi  lainnya  juga  dapat  membantu  dalam  memantau  dan memprediksi  perubahan  lingkungan  di  perairan. Ada  tidaknya  Sebaran  kandungan  klorofil-a  di  suatu perairan dapat ditentukan  berdasarkan pengukuran langsung di lapangan ataupun melalui data penginderaan jauh.  Banyak  satelit  penginderan  jauh  yang  bisa  dimanfaatkan  untuk  mendeteksi  klorofil-a  pada  suatu perairan diantaranya satelit MODIS, SeaWIFS, NOAA, dan sebagainya. [7]
Penelitian ini bertujuan nuntuk  mengetahui  kondisi di lingkungan sekitar perairan,  memanfaatkan teknologi penginderaan  jauh  melalui  konsentrasi  klorofil- a dari  data  citra  satelit  Aqua  MODIS  serta  mengetahui tingkat konsentrasi klorofil- a diperairan belawan.

## 2. METODE

## 2.1. Objek Penelitian
Penelitian  ini  berlokasi  di  BMKG  (Badan  Meteorologi  Klimatologi  Geofisika)  maritim  belawan,  provinsi sumatrera utara.
Gambar  1. Peta lokasi BMKG Maritim Belawan sumatera utara

## 2.2. Motede Penggumpulan Data
Data  klorofil-a  tersedia  di  situs  resmi  ocean  color  yang  tersedia  dalam  format  Hierarchical  Data  Format (HDF)  dan  dikompresi  ke  dalam  format  bz2.  Dan  oleh  sebab  itu,  aplikasi  SeaDAS  diperlukan  untuk mengekstraksi  data  tersebut  agar  dapat  digunakan  dalam  penelitian.  Gambar  bumi  yang  diambil  dari  luar angkasa  memiliki  resolusi  spasial  yang  tinggi  dan  dapat  diperoleh  berbagai  objek.  Beberapa  aplikasi penginderaan jauh memerlukan fitur ekstraksi data untuk menganalisis data yang diperoleh. Adapun metode yang digunakan adalah ekstraksi data citra satelit Aqua MODIS konsentrasi klorofil-a. teknik preprocessing lebih  berkaitan  dengan  menghapus  data  error  dan  elemen  data  gambar  yang  tidak  diinginkan.  Data  yang dihasilkan  dalam  tahap  preprocessing  dapat  digunakan  dalam  aplikasi  Geographical  Information  System (GIS). Sebaran konsentrasi khlorofil-a yang diolah dari data citra Aqua Modis menunjukkan kondisi sebaran khlorofil-a yang ada di lapangan [8]

## 2.3. Motede Penggolahan Data
Alat  yang  di  gunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  laptop/personal  computer  (pc)  pribadi  yang  di  lengkapi software  untuk  mengolah  data,  Perangkat  lunak  yang  digunakan  seperti  Microsoft  Excel,  google  browser, SeaDas, dan ArcGis. Data yang di teliti adalah data sebaran konsentrasi klorofil-a dari satelit Aqua MODIS. Data  yang  digunakan  merupakan  data  akumulasi  bulan  April  2022.  Data  citra  yang  digunakan  dalam penelitian ini  adalah data  citra  level-3 Standart Mapped Image (SMI) tahun 2022. Data Level-3 merupakan data  yang  telah  disempurnakan  dengan  penambahan  resampling  spasial  dan  temporal,  data  Level-3 didistribusikan  dalam  skala  global  dan  tersedia  dalam    rentang  waktu  harian,  minguan,  bulanan,  musiman, dan  tahunan. Dalam Gambar berikut penjelasan tentang proses pelaksanaan penelitian ini.

## Gambar 2. Ekstraksi data mengunakan aplikasi seadas

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Survei lapangan (ground check)  di perairan belawan  menunjukkan air laut pada area tersebut terlihat keruh dan  memiliki  warna    kecoklatan  di  sebabkan  oleh  sedimen  dan  endapan  lumpur  yang  terbawa  dari  aliran sungai deli ke perairan belawan. Hasil ektraksi data klorofil-a di tampilkan pada tabel berikut:

## Table 1. hasil ekstraksi data klorofil-a
longtitude latitude Konsentrasi klorofil-a (mg/m³) 98.720499 3.833033 5.91 98.760939 3.833033 5.14 98.801379 3.833033 3.29 98.720499 3.7933 5.91 98.760939 3.7933 5.14 98.801379 3.7933 3.35 98.801379 3.753567 3.81 Rata-rata 4.65
Berdasarkan  hasil  ekstraksi  klorofil-a  di  perairan  belawan  bahwa  kandungan  klorofil-a  sangat  tinggi    di daerah  pengambilan  data  diduga  disebabkan  oleh  masukan  nutrien  dari  limbah  pelabuhan  belawan  dan limbah-limbah  KIM (kawasan industri medan) ke aliran sungai deli yang bermuara di perairan belwan. Hal ini menunjukkan pentingnya peran aliran sungai dalam mempengaruhi konsentrasi klorofil-a di perairan laut. Masukan nutrien  dari aliran sungai dapat meningkatkan kelimpahan fitoplankton dan konsentrasi klorofil-a, yang pada akhirnya dapat mempengaruhi produktivitas dan ekosistem laut di daerah tersebut.
Data acquire Imaage processing Vektor import shape file Export mask pixel Data ASCII dan Data image

## Gambar  3. Peta Sebaran Klorofil-a April 2022
Nilai konsentrasi klorifil-a yang di dapat pada perairan belawan menggunakan satelit Aqua MODIS yang di ekstraks dengan aplikasi SeaDAS pada april 2022 yaitu 3.35-5.91 mg/m³  dan  memiliki nilai rata-rata sekitar 4.65  mg/m³.  Fitoplankton  berkembang  dengan  baik  di  perairan  dengan  kualitas  air  yang  baik,  dan  tingkat klorofil-a dalam fitoplankton dapat menandakan kualitas kesuburan suatu perairan.

## 4. KESIMPULAN
Hasil  penelitian  data  citra  yang  di  ambil  berasal  dari  ocean  color  menggunakan  citra  Aqua  MODIS  dan  di ekstrak  mengunakan  aplikasi  seaDAS  sehingga  menghasilkan  data  ASCII  dapat  disimpulkan  bahwa  nilai konsentrasi  klorifil-a  yang  di  dapat  pada  perairan  belawan  dengan  nilai  terendah  3.35  mg/m³  dan  nilai tertinggi 5.91 mg/m³ serta dengan nilai rata-rata yaitu 4.65 mg/m³ dengan nilai terebut perairan belawan pada april 2022 mengalami konsentrasi klorofil-a yang tinggi.
Penelitian ini masih membutuhkan data lapangan agar adanya perbandingan data, sehingga dapat diperoleh perbedaan nilai konsentrasi klorofil-a dari data citra Aqua MODIS dan data lapangan secara akurat.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Quetal, T., Du, Y., Strachan, J., MEYERS, G., & SLINGO, J. (2005). Sea Surface Temperature and Its Variability. Oceanography , 18(4), 50-61.
[2] Lidya,  T.,  Zia  Ulqodry,  dan  Wike  Ayu  Eka  Putri,  (2010) Kandungan  logam  betar  PB  dalam  muatan padatan  tersuspensidan  terlarut  di  perairan  pelabuhan  belawan  dan  sekitarnya,  Provinsi  Sumatra Utara, Masparai journal 02 (2011) 48-53 [3] Hendriyani,  I.S.  and  N.  Setiari.  2009. Kandungan  klorofil  dan  pertumbuhan  kacang  panjang  (Vigna sinensis) pada tingkat penyediaan air yang berbeda . J. Sains & Mat. 17 (3):145-150.
[4] Mursyidin,  Yuswardi,(2017) Deteksi  Kesuburan  Perairan  Aceh  Menggunakan  Citra  Klorofil-A  Satelit Aqua Modis , Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Elektro Vol.1, No.1, Februari 2017, hal. 44-50 [5] Canion  Andy,  H.L.  MacIntyre,  S.  Phipps.  2013. Short-term  to  seasonal  variability  in  factors  driving primary productivity in a shallow estuary: Implications for modeling production. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 131 : 224-234
[6] Chen H., et al. 2017. Simplified, rapid, and inexpensive estimation of water primaryproductivity based on chlorophyll fluorescence parameter Fo . Journal of Plant Physiology, 211 : 128–135
[7] Andini  M  R. Interpretasi  Citra  Remote  Sensing  Seawifs  Dan  Modis  Untuk  Penentuan  Potensi  Fishing Ground Di Laut Utara Aceh . Skripsi Pada Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala. 2011.
[8] Muhammad  Taufik,  Nico  Wiliyanto. Analisa  Persebaran  Klorofil-A  Menggunakan  Citra  Meris  Dan Citra  Aqua  Modis  (Studi  Kasus  :  Perairan  Pantai  Banyuwangi) .  Geoid  Vol.  11  No.  02,  199-204. Februari 2016.